计及温度影响的SiC MOSFET芯片热网络建模

作者：党晓圆; 李洁; 李辉; 于仁泽

来源：电力电子技术, 2021, 55(07): 153-156.

• 金属-氧化物半导体场效应晶体管
• 雪崩工况
• 热网络

针对雪崩工况下碳化硅(SiC)金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)芯片温升大影响材料热参数变化,往往导致温度计算不准确的问题,提出计及材料热参数温度依赖性的芯片瞬态热网络模型。首先,分析SiC MOSFET芯片材料的温度依赖性,采用多项式拟合获取热参数随温度变化规律;其次,利用扫描电子显微镜获取SiC MOSFET芯片几何参数,建立芯片元胞模型并通过实验验证其准确性,获取雪崩过程电压电流波形;最后,考虑温度对材料热参数的影响,建立SiC MOSFET芯片瞬态热网络模型,揭示雪崩工况下芯片温度变化规律。结果表明,与不考虑温度影响模型相比,所建芯片瞬态热网络模型更能准确地反映雪崩全过程芯片温度变化,且芯片温度骤升主要体现在内部,外部影响少。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学; 重庆邮电大学移通学院